кафедра физики плазмы СПбПУ и ФТИ им. А.Ф. Иоффе.
Проектируем и строим вакуумные и плазменные системы под конкретную научную задачу — от исследовательского стенда до узлов для ИТЭР.
Эксперимент задаёт всё остальное. Из процесса следует геометрия камеры, из требуемого давления — состав откачного тракта, из химии процесса — газонапуск и требования к остаточной атмосфере, из логики измерения — то, как установка должна управляться.
Каталожная позиция закрывает одну из этих величин и оставляет исследователя разбираться с остальными.
Отсюда типовая развилка. Либо процесс подгоняют под доступное оборудование — и эксперимент меняет смысл. Либо установку собирают по частям у разных поставщиков — и никто не отвечает за то, что она работает как целое: насос куплен, камера сварена, диагностика подключена, а стенд не выходит на режим. Разбираться приходится тому, кто ставил эксперимент.
Мы работаем со второй половиной задачи: берём установку целиком — от технических требований до пусконаладки на площадке — и отвечаем за то, что процесс на ней воспроизводится. Ниже — пять ситуаций, с которых к нам обычно начинается разговор.
Мы прошли этот путь в предельном варианте. Не на лабораторном стенде, где ошибку можно переделать за неделю, а на реакторе, где заменить узел после сборки уже нельзя.
Именно поэтому мы говорим о ИТЭР не как о строчке в портфолио, а как о проверке подхода: если инженерия выдерживает такие требования, она выдержит и лабораторный стенд.

Реактор должен работать безаварийно и при этом отдавать научную информацию — ради этого в контуре ИТЭР предусмотрено более 40 диагностических систем.
Они построены на разных физических принципах — магнитные, оптические, нейтронные и другие — и разрабатываются независимыми командами по всему миру. Каждая из них должна войти в единую систему управления CODAC и разговаривать с ней на одном языке: пока система не подключена к CODAC, её измерения не попадают ни в защиту реактора, ни в научный результат.
Это и есть та задача интеграции, которая в лаборатории выглядит как «пять приборов от четырёх поставщиков», а на уровне реактора становится отдельной инженерной дисциплиной. НИА Инжиниринг ведёт по ней инженерную поддержку по задачам заказчика — Росатом Западная Европа САРЛ.
Важная оговорка: более 40 систем — это контур ИТЭР целиком, а не объём работ НИА. Наш вклад — инженерная поддержка разработки АСУ ТП по конкретным задачам заказчика.
Состав работ: техническая документация; SDD-файлы для интеграции диагностических систем в CODAC; электрические схемы оборудования (wiring diagram); человеко-машинные интерфейсы (HMI); программирование ПЛК Siemens Simatic S7-1200/1500 в TIA Portal; независимая экспертиза процесса разработки и изготовления АСУ ТП диагностических систем.
Что стоит за этими строками. SDD-файлы (self-description data) — формализованное описание того, из каких сигналов, состояний и интерфейсов состоит система: по нему CODAC подключает её как известный себе объект, а не как отдельный случай, разбираемый вручную. Когда систем десятки и делают их разные команды, машиночитаемое самоописание — единственный способ не превращать каждое подключение в отдельный проект.
Электрические схемы (wiring diagram) живут дольше монтажа: по ним систему собирают, а потом — годами обслуживают и диагностируют.
Человеко-машинный интерфейс решает, что оператор видит в момент, когда нужно принять решение, и сколько шагов отделяет его от ошибки.
Программирование ПЛК Siemens Simatic S7-1200/1500 в TIA Portal — работа на промышленном стандарте: контроллеры, среда и инженеры, которые с ними работают, доступны и через годы после сдачи.
Независимая экспертиза процесса разработки и изготовления нужна потому, что цена ошибки растёт с этапом: расхождение, найденное в документации, стоит правки, найденное после монтажа — переделки.
ИТЭР не научил нас чему-то, что работает только на реакторе.
Интеграция, расчёт, документация, пусконаладка — это один и тот же набор навыков, который мы применяем и к стенду на кафедре. Ниже раскладываем его на шесть направлений и каждое показываем через проект, где оно уже сработало.

Каждый блок начинается с задачи, ради которой установка существует: что на ней производят или исследуют. Инженерная часть — состав и назначение узлов — лежит слоем ниже, под «Что для этого потребовалось»: она нужна тому, кто будет считать и согласовывать, и не мешает тому, кто пока выбирает подрядчика.
Берём задачу целиком: технические требования, проектирование, изготовление, испытания и пусконаладка на площадке заказчика. Как это выглядит в готовом виде — установка терморезистивного и магнетронного напыления «Гурами». Она разработана и изготовлена под производство катодов натрий-ионных аккумуляторов нового поколения: на ней ведут процессы нанесения покрытий на катодный материал.
Из задачи следует всё устройство установки — многослойные структуры из разных материалов за одну откачку, обработка обеих сторон подложки, нагрев в процессе роста плёнки и контроль толщины по ходу осаждения, а не по факту вскрытия камеры.
Отправная точка — какое давление нужно держать, какой газ подаётся и в каком составе. Предельное давление на наших установках достигало 10⁻⁵ мм рт.ст — это высокий вакуум. Показательный случай — глубокая модернизация установки магнетронного напыления «Тетрадон». Она предназначена для нанесения металлических и диэлектрических плёнок в производстве фотоэлементов нового поколения: в фотоэлементе работает не отдельный слой, а стопка слоёв с заданным составом и толщиной, поэтому важно не только «сколько газа в камере», но и «какого».
Модернизация возвращала установке этот контроль: рабочий вакуум, раздельная подача рабочего и реактивного газов, измерение парциального состава остаточной атмосферы и серийная обработка подложек за одну откачку.
В вакуумной установке АСУ отвечает за давление в камере, температуру подложкодержателя, расход рабочего газа для магнетронного напыления и вольт-амперные характеристики программируемых блоков питания. Это ровно те четыре величины, которыми задаётся режим: среда, температура, поток и вкладываемая мощность. Пока они меряются и пишутся порознь, режим невоспроизводим — повторить можно только то, что записано целиком.
Полный проход по всем этапам разработки АСУ — установка кислородного отжига «УКО-1»: лента непрерывно перематывается через зону нагрева, и режим задаётся связкой «скорость протяжки — температура». Отсюда и характер работ: автоматика ведёт процесс от запуска до выхода на режим, а узел намотки ленты проверяется на прототипе до того, как станет частью установки.
Разработку ведём в три этапа, и каждый закрывает свой класс ошибок. Сначала техническое задание — сбор технических данных, определение режимов и алгоритмов, проработка аварийных сценариев: поведение в нештатной ситуации проектируется заранее, потому что по факту аварии его выбирать уже некому. Затем программная часть — ПО по алгоритму работы, ЧМИ, тестирование в режиме моделирования: логику прогоняют без железа, где ошибка стоит правки, а не повреждённого узла. Затем сама система — электрическая схема и схема монтажа, подключение компонентов, тестирование сначала элементов, потом установки целиком: причину отказа иначе не локализовать.
Тот же класс задач команда решает в АСУ ТП диагностических систем ИТЭР — с той разницей, что установка одна на весь мир, работать должна безаварийно, а интеграционный контур задан извне и называется CODAC: SDD-файлы для подключения к CODAC без ручной подгонки; программирование ПЛК Siemens Simatic S7-1200/1500 (TIA Portal); человеко-машинные интерфейсы; электрические схемы (wiring diagram); независимая экспертиза процесса разработки.
Бывает и обратная задача — не построить контур, а встроиться в чужой. Установку магнетронного напыления заказчика нужно было дооснастить системой контроля толщины и терморезистивного испарения, не превращая её в стенд с двумя пультами. Мы проанализировали ранее установленное внутривакуумное оборудование, согласовали размещение новых систем, сопрягли их с существующей АСУ ТП и подготовили эксплуатационную документацию. Порядок принципиален: во внутривакуумном объёме место конечно, а новые узлы не должны перекрывать потоки материала и обзор существующих — поэтому сначала анализ и согласование размещения, потом сопряжение.
В ИТЭР предусмотрено 54 порта — патрубков, отходящих от вакуумной камеры. Они существуют ради трёх вещей: доступ в основную вакуумную камеру, размещение диагностических систем и проведение регламентных работ. То есть порт — это то место, где наука входит в реактор: без него измерять плазму нечем, а обслуживать реактор невозможно.
Отсюда сложность. Внутри портов располагаются системы, которые должны одновременно нести диагностику и сервисное оборудование, подвести электричество и охлаждающую воду, обеспечить нейтронную и тепловую защиту и сохранить структурную целостность при авариях — вплоть до землетрясения. Один и тот же объём должен удовлетворить требованиям, которые тянут конструкцию в разные стороны: защита требует материала, диагностика — прямой видимости, обслуживание — доступа.
Согласование интерфейсов здесь — самая недооценённая строка: ошибка в нём обнаруживается на сборке, когда изменить геометрию уже дороже всего. Более 7 лет команда работает в проектах ИТЭР; с 2018 года инженерная работа ведётся совместно с командами из Франции и Японии.
Направления, по которым команда ведёт процессы осаждения и обработки поверхности, — и что каждое из них закрывает:
Атермальные покрытия на гибкой подложке. Заказчик — Инжиниринговый центр молекулярного наслаивания. Задача лежит за пределами вакуумной камеры: атермальные плёнки нужны для энергоэффективности зданий — снижают нагрев помещений солнцем летом и радиационную потерю тепла зимой, сохраняя прозрачность остекления. Чтобы плёнка делала и то, и другое, на гибкую ПЭТ-подложку магнетронно наносят металлические поглощающие и диэлектрические интерференционные слои — стопку, оптические свойства которой задаются составом и толщинами. НИА отрабатывала технологический процесс напыления этих слоёв для производства.
Литературный поиск и анализ материалов-кандидатов, расчёт оптимальных параметров плёнок, напыление образцов (Cu, Cu₂O₃, Al, Al₂O₃, Ag; толщины слоёв 0,5–14 нм), анализ методами СЭМ, АСМ, рентгенодифракционного анализа и спектрофотометрии — и по результатам предложение оптимального состава и структуры для производства. Логика последовательности: материалы-кандидаты отсекаются на бумаге и в расчёте, а в камеру попадает уже суженный список — каждый образец стоит цикла установки.
Модернизация «Этна-100» — установки плазмохимического травления: материал удаляется с поверхности химически активной плазмой при относительно низкой температуре подложки. Установка была в эксплуатации, и модернизация возвращала ей повторяемость режима и предсказуемый срок службы расходного узла.
Магнетроны разрабатываем в разных размерах и форм-факторах, и вместе с конструкцией считаем электромагнитное поле магнитной системы и неравномерность нанесения плёнок. Первый расчёт отвечает, где над мишенью удерживается разряд — а значит, как мишень будет срабатываться и сколько её уйдёт впустую. Второй — какое распределение толщины получится на подложке при заданной геометрии: это тот параметр, ради которого потом ставят вращение и выбирают расстояние до источника, и знать его лучше до изготовления. С 2021 года ведём собственную разработку ПО для моделирования осаждения тонких плёнок.
Расчётом закрываются и точечные вопросы по проектам: эрозия кварцевого реактора на «Этна-100», система нагрева ленты на «УКО-1», прочностные, тепловые и электромагнитные расчёты по портам ИТЭР. Общее одно: эксперимент, который заменяет расчёт, стоит дороже расчёта. Программную часть АСУ тестируем в режиме моделирования до подключения к железу — по той же причине.
Что получилось — измеряем: атомно-силовая микроскопия даёт рельеф поверхности, сканирующая электронная микроскопия — морфологию и структуру слоя, рентгенодифракционный анализ — фазовый состав и кристалличность, спектрофотометрия — оптические свойства, ради которых оптические покрытия и наносят.
Компетенции легко описать словами — сложнее показать границы.
Поэтому дальше те же шесть направлений мы даём в виде чисел: диапазоны, которые конкретные установки уже держали в работе. Если ваши параметры выходят за них — это не отказ, а повод обсудить нестандарт.

Значения ниже взяты из реализованных проектов и относятся к конкретным установкам — это не универсальная спецификация, а точки, которые уже пройдены. Под вашу задачу считаем отдельно.
| Параметр | Значение | Что это даёт | Достигнуто на |
|---|---|---|---|
| Предельное давление | не хуже 10⁻⁵ мм рт.ст | Ограничивает вклад остаточной атмосферы; поток материала доходит до подложки, а не рассеивается | «Гурами» · катоды Na-ion |
| Контроль толщины | кварцевые измерители, 100 нм – 25 мкм | Толщина видна в процессе — осаждение останавливается в нужной точке | «Гурами» · катоды Na-ion |
| Загрузка | от 1 до 16 подложек | Серия обрабатывается за одну откачку; образцы сравнимы внутри одного цикла | «Тетрадон» · фотоэлементы |
| Типоразмеры образцов | 25×25 … 100×100 мм | И мелкий образец, и крупная пластина — без переоснастки держателя | «Тетрадон» · фотоэлементы |
| Газонапуск | двухканальная система | Раздельная дозировка рабочего и реактивного газа — условие реактивного процесса | «Тетрадон» · фотоэлементы |
| Контроль газовой среды | квадрупольный масс-спектрометр | Видно не только сколько газа, но и какой: примесь отличается от натекания | «Тетрадон» · фотоэлементы |
| Толщина покрытий | от 10 нм до 10 мкм | От интерференционных слоёв до функциональных покрытий на одном оборудовании | оборудование НИА |
| Толщины слоёв в НИР | 0,5 – 14 нм | Отработанный контроль на масштабе единиц нанометров | НИР · атермальные покрытия |
| Автоматизация | ПЛК Siemens S7-1200/1500, TIA Portal | Промышленный стандарт: система обслуживается и дорабатывается спустя годы | АСУ ТП установок · АСУ ТП ИТЭР |
| Характеризация | АСМ · СЭМ · РДА · спектрофотометрия | Рельеф, структура, фазовый состав и оптика — результат подтверждён измерением | НИР · атермальные покрытия |
Числа подтверждаются установками, а инженерная позиция — публикациями.
Мы не просим верить на слово ни в том, ни в другом: установки можно посмотреть, статьи — прочитать по DOI. Ниже и то, откуда взялась наша научная школа, и то, что она выпускает.

Компания основана в 2016 году Никитой Бабиновым и Игорем Ходуновым — выпускниками кафедры физики плазмы Санкт-Петербургского политехнического университета, которые на тот момент работали в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе. Отсюда и устройство компании: инженерные решения принимают люди, которые сами ставили эксперименты.
Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой физики плазмы СПбПУ, член научной группы планирования экспериментов ИТЭР. 212 публикаций в Scopus, индекс Хирша 34.
Бакалавриат по электронике, магистратура и аспирантура по физике плазмы. Более 7 лет в ФТИ им. А.Ф. Иоффе. 67 публикаций в РИНЦ, индекс Хирша 10. Преподаёт в Университете ИТМО, входит в экспертную комиссию стартап-акселератора СПбГЭТУ «ЛЭТИ».
Магистратура и аспирантура по физике плазмы в СПбПУ, программа EP Fusion (Erasmus Mundus). Работал в теоретической группе CIEMAT, группах диагностики плазмы Thomson Scattering (CIEMAT), ИК-томографии (CEA Cadarache) и контроля отрыва дивертора (IPP Prague). Более 5 лет в ФТИ им. А.Ф. Иоффе. 9 работ в Scopus, индекс Хирша 4.
Родословная: кафедра физики плазмы СПбПУ и ФТИ им. А.Ф. Иоффе.
Результаты выходят в рецензируемых журналах по физике плазмы и термоядерному синтезу, и их можно открыть и прочитать, не спрашивая нас. В компании более 25 опубликованных научных статей в международных и российских журналах и сборниках; профильные по плазме и термояду — ниже.
Все публикации→Остаётся самый частый вопрос: как это начинается на практике.
Путь у нас один и тот же независимо от размера проекта — от первого письма до работающей установки на вашей площадке. Разберём его по шагам, чтобы вы понимали, к чему готовиться.

Мы не даём цену по первому письму. Не из осторожности: пока непонятно, что установка должна измерять и в каком режиме работать, любая цифра — это либо перестраховка, либо обещание, которое придётся пересматривать на середине проекта.
Поэтому путь у нас один и тот же независимо от размера заказа — от стенда на кафедре до системы для реактора. Ниже он по шагам: что происходит, что нужно от вас и чем этап заканчивается.
От вас достаточно описания задачи в свободной форме: какой процесс исследуете, что хотите измерять, есть ли ограничения по площадке. ТЗ, чертёж или схема — если уже есть, но это не обязательное условие.
Отвечает не менеджер, а инженер профильного направления — при необходимости вместе с научным руководителем. В ответ вы получаете не прайс, а первые вопросы по существу: именно они показывают, разобрались мы в задаче или нет.
Это ключевой этап, и мы формулируем требования вместе с вами. Здесь выясняется, что эксперименту нужно на самом деле: какой уровень вакуума необходим процессу, а какой был взят «с запасом»; где нужна оптическая диагностика, а где достаточно электрических измерений; какие порты понадобятся через два года, когда методику расширят.
Именно на этом шаге отсеиваются лишние узлы и находятся те, о которых изначально не думали. Ошибка, найденная здесь, стоит правки в документе — та же ошибка после монтажа стоит переделки.
Предложение считается уже от согласованного технического содержания, поэтому в нём видно, за что вы платите: состав узлов, объём документации, работы по пусконаладке. Для институтов и вузов работаем в логике 44-ФЗ и 223-ФЗ — знаем, как выглядит корректное обоснование НМЦК и техзадание, которое проходит контроль.
Стадия проекта не мешает разговору: если у вас пока только идея без финансирования — обсуждаем, что войдёт в заявку. Присланное не публикуем, готовы работать под NDA.
Конструкцию считаем, а не подбираем: тепловые и газодинамические расчёты, прочность, при необходимости — моделирование осаждения плёнок на собственном ПО. Документация ведётся так, чтобы установку можно было обслуживать и через годы, а не только собрать один раз.
Изготовление идёт на собственной базе: офис и лаборатория в центре Санкт-Петербурга, производственное помещение у метро «Ладожская», площадка для сборки крупногабаритных установок в Фёдоровском (Ленинградская область).
Заявленные параметры подтверждаем измерениями — на наших испытаниях и повторно на вашей площадке после монтажа. Пусконаладка заканчивается не подписью в акте, а тем, что ваши сотрудники самостоятельно выводят установку в рабочий режим.
Дальше — постгарантийная поддержка и модернизация: конструкции проектируем так, чтобы через несколько лет можно было добавить порт или заменить узел, а не менять установку целиком.
Если задача пока формулируется — это нормальный момент для начала обсуждения.
Мы чаще помогаем понять, что именно нужно эксперименту, чем считаем готовое ТЗ. Опишите задачу в свободной форме — дальше вопросы задаём мы.
ТЗ не обязательно. Достаточно описания процесса, который исследуете, и того, что хотите измерять.